理解Array和NSArray的差异

按值语义实现的Array

在Swift中，Array是按照值语义实现的，当我们复制一个Array对象时，会拷贝整个Array的内容：

var a = [1, 2, 3] // [1, 2, 3]
let copyA = a     // [1, 2, 3]

a.append(4)
// a  [1, 2, 3, 4]
// copyA [1, 2, 3]
// copyA.append(4)   // Compile error

上面的代码中，有两点值得说明。

首先，Swift数组是否可以被修改完全是通过var和let关键字来决定的，Array类型自身并不解决它是否可以被修改的问题；

其次，从结果可以看到，复制a并向a添加内容之后，copyA的内容并不会修改。但是，Swift在复制Array时，同样对Array的性能有所考量，它使用了copy on write的方式。即如果你仅仅复制了Array而不对它修改时，真正的复制是不会发生的，两个数组仍旧引用同一个内存地址。只有当你修改了其中一个Array的内容时，才会真正让两个Array对象分开。为了看到这个过程，我们先来实现一个方法，把保存Array内容的地址变成一个字符串：

func getBufferAddress<T>(of array: [T]) -> String {
    return array.withUnsafeBufferPointer { buffer in
        return String(describing: buffer.baseAddress)
    }
}

其中，withUnsafeBufferPointer是Array的一个方法，它可以把保存Array内容的地址，传递给它的closure参数。在我们的例子里，这个closure只是把Array的地址，变成了一个String对象。

然后，我们在a.append(4)前后，分别观察a和copyA的内容：

getBufferAddress(of: a)
getBufferAddress(of: copyA)

a.append(4)

getBufferAddress(of: a)
getBufferAddress(of: copyA)

Array VS NSArray

就如同图中显示的，只有在给a添加内容后，它才被重新分配了内存地址。

了解了Swift Array之后，我们再来看Foundation中NSArray的情况。

按引用语义实现的NSArray

在Foundation中，数组这个类型有两点和Swift Array是不同的：

• 数组是否可以被修改是通过NSArray和NSMutableArray这两个类型来决定的；
• NSArray和NSMutableArray都是类对象，复制它们执行的是引用语义；

当把这两个因素放在一起的时候，Foundation中的“常量数组”这个概念就会在一些场景里表现的很奇怪。因为你还可以通过对一个常量数组的非常量引用去修改它，来看下面的例子：

// Mutable array [1, 2, 3]
let b = NSMutableArray(array: [1, 2, 3])
// Const array [1, 2, 3]
let copyB: NSArray = b

// [0, 1, 2, 3]
b.insert(0, at: 0)
// [0, 1, 2, 3]
copyB

从上面的代码可以看到，尽管我们在创建copyB时，使用了NSArray，表明我们不希望它的值被修改，由于这个赋值执行的是引用拷贝，因此，实际上它和b指向的是同一块内存空间。因此，当我们修改b的内容时，copyB也就间接受到了影响。

为了在拷贝NSArray对象时，执行值语义，我们必须使用它的copy方法复制所有的元素：

let b = NSMutableArray(array: [1, 2, 3])
let copyB: NSArray = b
let deepCopyB = b.copy() as! NSArray

b.insert(0, at: 0) // [0, 1, 2, 3]
copyB              // [0, 1, 2, 3]
deepCopyB          // [1, 2, 3]

从注释中的结果，你就能很容易理解deep copy的含义了。

当我们使用NSArray和NSMutableArray时，Swift中的var和let关键字就和数组是否可以被修改没关系了。它们只控制对应的变量是否可以被赋值成新的NSArray或NSMutableArray对象。